Réflexion : comment ça se passe??

[invite84d5711e]

Bonjour à tous...

Ayant quelques bases en physique optique, notamment sur les lois de la réfraction, absorption, etc..., je me pose en ce moment la question de savoir le mécanisme nanoscopique de la réflexion.
Autrement dit, dans un miroir, qu'est'ce qui fait qu'un photon provenant d'une source est réfléchi, c'est à dire renvoyé dans le plan perpendiculaire à la surface réfléchissante, et avec un angle réfléchi égal à l'angle incident (Loi de Newton, je crois)??? Le photon est-il absorbé par les atomes métalliques du tain du miroir, puis réémis? Mais alors, pourquoi précisément dans cette direction? Le photon rebondit-il au contraire? Mais alors comment?

Merci de vos réponses....
Amitiés,
Squale
-----

[inviteca4b3353]

Salut,

Le photon est-il absorbé par les atomes métalliques du tain du miroir, puis réémis?

Oui

Mais alors, pourquoi précisément dans cette direction?

Le traitement peut se faire en mécanique quantique mais dans la formulation de Feynman. En fait l'interférence entre les différents chemins n'est constructive que pour cette direction mais tous les chemins contribuent à la probabilité.

Tout ceci est merveilleusement bien présenté dans le livre vulgarisé de Feynman : Lumière et matière.

J'espère que ça repondra un peu à tes questions.

[invite84d5711e]

Salut, et merci pour ta réponse...

Je retiens la référence au bouquin de Feynman.
Si j'ai bien compris, l'interaction des ondes électromagnétiques du photon sur l'atome métallique produisent des phénomènes réponse, des interférences qui aboutissent à la libération d'un photon de même énergie dans la direction considérée...
Ce serait donc un processus qui ne consommerait PAS d'énergie???? Le photon garde la même longueur d'onde, normalement.... C'est donc le matériau qui se refroidit? Ou peut-être n'est-ce pas perceptible...
En tout cas, merci,

Amitiés,

Squale

[invite88ef51f0]

Salut,
Dans le meilleur des cas (matériau non-aborbant), le matériau réémet autant d'énergie qu'il en a absorbé. Il n'y a donc aucune variation de température.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2c6a0bae]

salut

precision sur la reemission

Si j'ai bien compris, vous dites que les photons sont emis ds toutes les directions mais que seul certain parvienne jusqu'a nous?

[invite84d5711e]

Merci Coin-Coin...


Je sais bien qu'un miroir réel aura tendance à absorber quelques uns des photons qu'il reçoit (ne serait-ce que dans le verre qui le recouvre ou dans les impuretés du tain) et donc à s'échauffer... (je pense que c'est pour ça que la luminosité réfléchie même par les meilleurs miroirs n'est pas de 100%)
Mais au niveau atomique, comment cela se passe-t-il? Le photon est-il absorbé, puis réémis avec exactement la même énergie (puisqu'il ne change pas de longueur d'onde)?? Il changerait donc de direction sans perdre aucune énergie?
Je viens d'envisager le cas des réflexions totales, par exemple dans un prisme de verre... Un faisceau entre par une des faces adjacentes à l'angle droit du prisme, se réfléchit totalement sur l'hypothénuse du prisme (si elle est à 45° par exemple) avant de ressortir par le deuxième côté adjacent à l'angle droit du prisme. dans ce cas, c'est juste l'interface qui fait changer de direction chacun des photons concernés....!!! Voila une question encore meilleure que ma question initiale Avez-vous des éléments de réponse?
Je crois que je vais m'intéresser de plus en plus à ce livre de Feynman, si tout ça est expliqué dedans...

Quelle est d'ailleurs la différence *de nature* entre une réflexion sur du métal qui ne me paraît pas polarisée (je viens de faire l'expérience), et des réflexions sur de la céramique par exemple qui elles le sont(j'ai fait l'expérience dans ma salle de bain avec un filtre polarisant d'appareil photo)??
Merci d'éclairer ma réflexion

Amitiés,

Squale

[inviteca4b3353]

Salut à tous,

Si j'ai bien compris, vous dites que les photons sont emis ds toutes les directions mais que seul certain parvienne jusqu'a nous?

Pas exactement. Le photon est représenté par une fonction d'onde (comme une vague sur l'eau mais beaucoup plus abstraite), et chaque chemin possible qu’à le photon pour se rendre d'un point à un autre contribue avec la même amplitude mais des phases différentes. Et c'est l'interférence de toutes ces contributions qui est constructive seulement lorsque l'angle de réflexion égale celui d'incidence. En d’autres termes, le photon peut aller partout dans toutes les directions mais il est considérablement plus probable qu'il prenne le même angle à la réflexion.
Encore une fois je vous renvoie à la référence de M. Feynman, c'est un régal à lire même pour un physicien.

, c'est juste l'interface qui fait changer de direction chacun des photons concernés....!!!

Non la surface n'a pas de réalité physique au sens de couche sans épaisseur. Le fait de traiter la réflexion de la lumière par un changement de direction dû à la surface est une vision naïve (mais tellement plus simple) des choses empruntée à l'optique géométrique et au concept de rayon lumineux. Par ailleurs la surface en tant que telle n'a pas beaucoup de réalité physique dans ce problème, pour s'en convaincre je citerai cet exemple : Si c'est la surface qui est responsable de la réflexion, alors le pourcentage de lumière réfléchie devrait être le même quelque soit l'épaisseur de matière en arrière de la surface. Or ce n'est pas le cas, la variation est périodique avec l'épaisseur (ce qu'explique très bien l'optique ondulatoire, quoi que naïvement aussi...). Ceci prouve bien que c'est à l'intérieur que tout se passe...

Bonne journée !

[invite2c6a0bae]

En d’autres termes, le photon peut aller partout dans toutes les directions mais il est considérablement plus probable qu'il prenne le même angle à la réflexion.

Eh pourtant j'ai toujours entendu dire que lorsque un atome absorbe un photon, il pouvait le reemettre dans n'inporte quellles directions (celle ci ayant toutes la meme probabilité)

[invite6b5ce5a5]

peut etre que je dis une bétise mais le changement de direction des photons lors du contact crée une pression radiative ce qui devrait traduire un échauffement du miroir car celui ci reste immobile!
a+

[inviteca4b3353]

Salut,

J'avoue ne pas avoir une réponse suffisamment claire pour le moment. Je vais creuser la question en détails et je vous tiendrais au courant en temps venu

[invite2c6a0bae]

Ok on attend tes reflexions....

[invite2c6a0bae]

salut


En faite, on assiste à une reflexions. Les atomes n'absorbent pas les photons mais ils rebondissent en quelque sorte. Il n'y a donc pas d'emission absorption donc ce "rebondissement" provoque un angle incidant et un angle refracté identique comme lorsque vous faites une bande au billard!!!!!

Voila la solution.

[invite2c6a0bae]

Eh pourtant j'ai toujours entendu dire que lorsque un atome absorbe un photon, il pouvait le reemettre dans n'inporte quellles directions (celle ci ayant toutes la meme probabilité)

reponse à ceci!!!!

@+